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Development of palmitoleic acid-producing Corynebacterium glutamicum strains

Research Project

Project/Area Number 19K05788
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 38020:Applied microbiology-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

TAKENO Seiki  信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (30422702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 正人  信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00377649)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsコリネバクテリウム グルタミカム / パルミトレイン酸 / パルミチン酸 / 脂肪酸生合成 / 脂肪酸不飽和化酵素 / 鉄 / 応用微生物学 / 代謝工学 / 応用微生物 / 発酵 / 脂質発酵
Outline of Research at the Start

機能性脂肪酸として注目されているパルミトレイン酸は,現在,植物資源から抽出することで製造されている。本研究は,独自に構築した脂肪酸高生産菌をベースに,パルミトレイン酸の生産菌を開発することを目的とする。そのために,遺伝子工学的手法と順行遺伝学的手法を組み合わせた研究を展開する。本研究の成果は,パルミトレイン酸の発酵生産法確立の一助になると期待される。

Outline of Final Research Achievements

We attempted to develop a palmitoleic acid-producing Corynebacterium glutamicum strain. Our achievements include: (1) The conversion of palmitic to palmitoleic acid was established in a strain that was beforehand engineered to exclusively produce palmitic acid, using a heterologous acyl-CoA Δ9-desaturase (DesBC). (2) The genetic background responsible for the establishment was identified. (3) The investigation of medium conditions resulted in fatty acid production of which palmitoleic acid accounts for considerably high proportion.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パルミトレイン酸(Pol)は様々な機能性を有する脂肪酸である。現在の供給源はごく一部の植物に依存しているが、拡大するPolの需要を満たせるものではない。もともとPolを生産する微生物を用いた生産研究が試みられているが、実用レベルには至っていない。本研究課題では、(1)80%もの割合でPolを含む脂肪酸を生産できる菌を育種した。このような高い割合でPolを生産した例はこれまでにない。また、(2)Polを生産しない菌株からその生産菌を構築するための育種戦略を提案した。いずれもPolの発酵生産の実現に貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] A Futile Metabolic Cycle of Fatty Acyl Coenzyme A (Acyl-CoA) Hydrolysis and Resynthesis in Corynebacterium glutamicum and Its Disruption Leading to Fatty Acid Production2021

    • Author(s)
      Ikeda M, Takahashi K, Ohtake T, Imoto R, Kawakami H, Hayashi M, Takeno S
    • Journal Title

      Appl Environ Microbiol

      Volume: 87 Issue: 4 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1128/aem.02469-20

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] コリネ型細菌における長鎖脂肪酸排出輸送体の探索2022

    • Author(s)
      佐藤 美奈子,村田 紀子,村松 哲広,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度大会(京都)3B02-03,2022年3月17日
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] コリネ型細菌による中鎖脂肪酸生産への代謝工学2022

    • Author(s)
      村田 春樺,内藏 萌,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度大会(京都),3B02-04,2022年3月17日
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] コリネ型細菌におけるリポ酸の炭素骨格 C8 供給経路の解明2022

    • Author(s)
      津久井 裕太,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2022年度大会(京都),3B02-05,2022年3月17日
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] コリネ型細菌の脂肪酸代謝に見出した基質回路(Futile cycle)の検証と意義2021

    • Author(s)
      〇大竹 辰徳,高橋 敬祐,井元 瞭介,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2021年度大会(仙台),3A01-11,2021年3月20日
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] コリネ型細菌によるパルミトレイン酸の生産(第三報)2021

    • Author(s)
      〇北村 嘉子,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2021年度大会(仙台),3A01-12,2021年3月20日
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] コリネ型細菌によるパルミトレイン酸の生産(第一報)2020

    • Author(s)
      〇北村 嘉子,大竹 辰徳,林 幹朗,竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2020年度大会(福岡),3A11p15,2020年3月27日
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] コリネ型細菌によるパルミトレイン酸の生産(第二報)2020

    • Author(s)
      北村 嘉子,大竹 辰徳,林 幹朗,〇竹野 誠記,池田 正人
    • Organizer
      日本農芸化学会 2020年度大会(福岡),3A11p16,2020年3月27日
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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